Родилась 15 февраля 1915 года в Ростовской области. Ушла из жизни 4 октября 1979-го в 64 года в Москве. Валентина появилась на свет в Новочеркасске, но после окончания школы переехала в Ленинград. Девушке удалось сразу поступить на второй курс Ленинградского института сценических искусств, в творческую мастерскую Леонида Вивьена. Телегина мечтала стать актрисой, но прежде хотела получить достойное образование. Ради своей цели Валентина одновременно с учебой в институте ходила на занятия к знаменитому режиссеру Сергею Герасимову на «Ленфильм».
Благодаря творческой активности ей удалось дебютировать в кино уже в 19 лет. В 1934 году она получила небольшую роль в фильме мастера Герасимова «Люблю ли я тебя?» (1934) о жизни студенческой семьи. Через три года актриса окончила учебу и сыграла свою вторую роль – в фильме «Тайга золотая». Телегина также начала карьеру как театральная актриса и поступила в труппу Театра имени Ленсовета. Через год учитель Телегиной Сергей Герасимов вновь позвал девушку в свою картину – «Комсомольск» (1938). В этой ленте о строительстве «города юности» в Комсомольске-на-Амуре Валентина сыграл роль милой девушки Моти. Следом Герасимов утвердил талантливую актрису в свой новый фильм о вечерней школе «Учитель» (1939), где юная Телегина воплотила образ сельчанки Степаниды. Затем была роль второго плана в фильме о диверсантах «Гость» (1939) и работа в ленте Иосифа Хейфица «Член правительства» (1939).
В 1940—1941 годах актриса перешла в театр Балтийского флота. Великая Отечественная война застала актрису в отпуске. Узнав о начале войны, Телегина тут же присоединилась к своему театру, который был в Таллине, и вместе с коллегами отважно отправилась на фронт, на остров Эзель. Валентина вместе с другими актерами не только устраивала для солдат концерты, помогая поднять их боевой дух, но и в перерывах между выступлениями ухаживала за раненными, трудилась на полевой кухне. За военные годы Телегина пережила и тяготы блокадного Ленинграда и эвакуацию в Алма-Ату.
После Великой Отечественной войны актриса переехала в Москву. В 1946-м она стала актрисой ЦКДЮФ имени М. Горького. В 1947-м сыграла второстепенную роль научной сотрудницы в фильме Григория Александрова «Весна», который удостоился награды на Венецианском кинофестивале за оригинальный сюжет.
В основном актрисе доставались роли поварих, санитарок, доярок, советских тружениц. Сама Телегина признавала: «Я всегда играю одну—единственную и любимую роль — простой русской женщины. Раньше ее звали Глаша, Верка, Мотя, потом стали звать Степанида, Кирилловна, Мария Васильевна». Добродушная и обаятельная женщина, отзывчивая и заботливая, — за этот образ Валентину и полюбил советский зритель.
Наиболее яркие роли актриса сыграла в лентах «Дом, в котором я живу» (1957), где 42-летняя Валентина воплотила образ Клавдии Кондратьевны; «Прощайте, голуби!» (1960), где сыграла Марию Ефимовну; в знаменитой военной драме Александра Столпера «Живые и мертвые» (1963), где предстала в образе санитарки Паши Куликовой; в легендарной картине Григория Чухрая «Баллада о солдате» (1959), где Валентине Петровне досталась роль женщины-шофера.
В последние годы жизни актриса мало снималась из-за продолжительной болезни. Ее последним фильмом стала картина «Завтра на траве» (1979), где Валентина Петрова исполнила роль повара в пионерлагере.
